"Institute of Educational Policy" Books

Search

Go
Show

4.8 Ένα χρήσιμο μέγεθος: το ηλεκτρικό φορτίο

Κατά την ηλέκτριση, ηλεκτρισμένα σωματίδια ανταλλάσσονται μεταξύ των σωμάτων. Για να προσδιορίσουμε πόσο ηλεκτρισμένο είναι ένα σώμα πρέπει να γνωρίζουμε πόσα ηλεκτρισμένα σωματίδια ήρθαν σε αυτό ή έφυγαν από αυτό. Ωστόσο δεν αντιλαμβανόμαστε άμεσα τούτη τη μετακίνηση. Έτσι, για να περιγράψουμε πόσο ηλεκτρισμένο είναι ένα σώμα χρησιμοποιούμε την έννοια του ηλεκτρικού φορτίου.

Όσο περισσότερα αρνητικά σωματίδια προστεθούν σε ένα μη ηλεκτρισμένο σώμα ή όσο περισσότερα θετικά αφαιρεθούν από αυτό, τόσο περισσότερο αρνητικό φορτίο λέμε ότι αποκτά το σώμα. Αντίστοιχα, όσο περισσότερα αρνητικά σωματίδια αφαιρεθούν από ένα μη ηλεκτρισμένο σώμα ή όσο περισσότερα θετικά προστεθούν σε αυτό τόσο περισσότερο θετικό φορτίο, λέμε ότι, αποκτά το σώμα. Με βάση αυτήν τη συμφωνία ένα ηλεκτρισμένο σώμα το ονομάζουμε, επίσης, φορτισμένο και τη διαδικασία της ηλέκτρισης, φόρτιση. Τα ηλεκτρισμένα σωματίδια ονομάζονται επίσης φορτισμένα. Όταν το ηλεκτρικό φορτίο ενός σώματος ελαττώνεται, λέμε ότι το σώμα εκφορτίζεται.

Η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου ονομάζεται Κουλόμπ(προς τιμήν του Γάλλου φυσικού Κουλόμπ ο οποίος μελέτησε τα ηλεκτρικά φαινόμενα). Τη συμβολίζουμε με το γράμμα C. Φορτίο ενός κουλόμπ (1 C) είναι πολύ μεγαλύτερη ποσότητα φορτίου από όσο συνήθως αποκτά μια γυάλινη ράβδος όταν την τρίβουμε με μάλλινο ύφασμα. Σε αυτή την περίπτωση η ράβδος αποκτά φορτίο λίγα δισεκατομμυριοστά του κουλόμπ.

Όταν δύο ηλεκτρισμένα σώματα έχουν φορτίο από 1C και απέχουν μεταξύ τους 1 m, τότε ασκείται από το ένα στο άλλο ηλεκτρική δύναμη περίπου 109 Ν ή αλλιώς ένα δισεκατομμύριο τόνους!

Μεγάλη ποσότητα φορτίου εμφανίζεται στις ηλεκτρικές μηχανές.

Μια απλή ηλεκτρική μηχανή φαίνεται στην Εικόνα 4.39 α. Πιο σύνθετη μηχανή είναι η μηχανή Wimshurst (Εικ. 4.39 β) και η μηχανή Van de Graaf (Εικ. 4.39 γ). Οι μηχανές αυτές χρησιμοποιούνται σε πειράματα επίδειξης και μελέτης ηλεκτρικών φαινομένων.

Εικόνα 4.39 (α) Μια απλή ηλεκτροστατική μηχανή. (β) Ηλεκτροστατική μηχανή Wimshurst. (γ) Ηλεκτροστατική μηχανή Van de Graaf.